(57)【要約】    【課題】  ダンパー部材とリム及びディスクとを、加硫接着することなく簡便に連結することができ、前記操縦安定性の維持、及び乗り心地性能や騒音性能の向上を図りながら、生産コストや生産効率を改善しうる。  【解決手段】  リム３とディスク５との連結手段７は、リム３の内周面から半径方向内方に突出する２枚のリング片２０、ディスク５の半径方向外端部に設けられかつ前記リング片２０，２０間に配される結合部２１、及びリング片２０と結合部２１との間を継ぐゴム弾性材からなるダンパー部材６を具える。前記リング片２０の内側面２０Ｓには、周方向にのびる第１の係合溝２２が形成され、かつ前記結合部２１の外側面２１Ｓには、前記第１の係合溝２２と対向して対をなす第２の係合溝２３が形成される。前記ダンパー部材６は、その軸方向両端部６Ｅが、前記対となる第１、第２の係合溝２２、２３に嵌入される。【選択図】  図２
2005343263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用タイヤを支承するリムと、車軸に固定されるディスクとをダンパー部材を含む連結手段により連結する弾性ホイールであって、
前記連結手段は、前記リムの内周面から半径方向内方に突出しかつタイヤ軸方向に向き合う各内側面に周方向にのびる第１の係合溝を設けた環状の２枚のリング片、
前記各内側面に対向する外側面との間にそれぞれ間隙を有し、かつ外側面に前記第１の係合溝とそれぞれ対向して対となる周方向にのびる第２の係合溝が形成されるとともに、前記ディスクの半径方向外端部に設けられた結合部、
及び前記間隙を跨り、かつ軸方向両端部が前記対となる第１、第２の係合溝に嵌入されることにより係止されるゴム弾性材からなる振動吸収用のダンパー部材からなり、
しかも前記結合部の外周面と前記リムの内周面との間に隙間を隔てることを特徴とする弾性ホイール。
【請求項２】
前記第１、第２の係合溝は、周方向に分断される複数の凹溝部からなり、かつ前記ダンパー部材は、前記各凹溝部に嵌入される複数かつ扇状の弾性分割片からなることを特徴とする請求項１記載の弾性ホイール。
【請求項３】
前記リング片の一方は、取り外し可能であることを特徴とする請求項１又は２記載の弾性ホイール。
【請求項４】
前記結合部の外周面と、前記リムの内周面との間に、前記外周面と内周面との衝合を緩和する緩衝材を具えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の弾性ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗り心地性能及び騒音性能を高めた弾性ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤを支承するリムと車軸に固定されるディスクとの間に、弾性ゴムからなる振動吸収用のダンパー部材を介在せしめ、乗り心地性能や騒音性能を高めた弾性ホイールとして、例えば図７に示す構造のものが知られている（特許文献１参照）。図中符号ａはリム、ｂはディスク、ｃは弾性ゴムからなるダンパー部材である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０４００１号公報
【０００４】
このものは、リムａの内周面との間に隙間ｄを設け、半径方向の荷重変位をダンパー部材ｃの剪断変形によって吸収するため、特に小入力の振動に対する緩衝効果に優れ、乗り心地性能や騒音性能を大巾に向上することができる。又タイヤ軸方向の荷重に対しては、ダンパー部材ｃが圧縮変形となるためタイヤ軸方向剛性を高く確保でき、操縦安定性を維持しうるという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし前記弾性ホイールでは、ダンパー部材ｃとリムａとの間、及びディスクｂとの間を、弾性ゴムの加硫接着によって一体連結しているため、加熱加硫に時間と手間を要するなど、生産コストの上昇や生産効率の低下を招くという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、ダンパー部材とリム及びディスクとを、加硫接着することなく簡便に連結することができ、前記操縦安定性の維持、及び乗り心地性能や騒音性能の向上を図りながら、生産コストや生産効率を改善しうる弾性ホイールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、自動車用タイヤを支承するリムと、車軸に固定されるディスクとをダンパー部材を含む連結手段により連結する弾性ホイールであって、
前記連結手段は、前記リムの内周面から半径方向内方に突出しかつタイヤ軸方向に向き合う各内側面に周方向にのびる第１の係合溝を設けた環状の２枚のリング片、
前記各内側面に対向する外側面との間にそれぞれ間隙を有し、かつ外側面に前記第１の係合溝とそれぞれ対向して対となる周方向にのびる第２の係合溝が形成されるとともに、前記ディスクの半径方向外端部に設けられた結合部、
及び前記間隙を跨り、かつ軸方向両端部が前記対となる第１、第２の係合溝に嵌入されることにより係止されるゴム弾性材からなる振動吸収用のダンパー部材からなり、
しかも前記結合部の外周面と前記リムの内周面との間に隙間を隔てることを特徴としている。
【０００８】
又請求項２の発明では、前記第１、第２の係合溝は、周方向に分断される複数の凹溝部からなり、かつ前記ダンパー部材は、前記各凹溝部に嵌入される複数かつ扇状の弾性分割片からなることを特徴としている。
【０００９】
又請求項３の発明では、前記リング片の一方は、取り外し可能であることを特徴としている。
【００１０】
又請求項４の発明では、前記結合部の外周面と、前記リムの内周面との間に、前記外周面と内周面との衝合を緩和する緩衝材を具えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は叙上の如く構成しているため、ダンパー部材とリム及びディスクとを、加硫接着することなく簡便に連結することができ、前記操縦安定性の維持、及び乗り心地性能や騒音性能の向上を図りながら、生産コストや生産効率を改善しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の弾性ホイールを示す断面図、図２はその主要部を拡大して示す断面図である。
【００１３】
図１において、弾性ホイール１は、自動車用タイヤ２（以下タイヤ２という）を支承するリム３と、車軸４に固定されるディスク５とを、振動吸収用のダンパー部材６を含む連結手段７により連結している。
【００１４】
ここで、前記リム３は、タイヤ２のビード部が着座する一対のリムシート３ａと、各リムシート３ａのタイヤ軸方向外端から半径方向外方に立上がるフランジ部３ｂと、リムシート３ａの内端間に設けられる凹状のウエル部３ｃとを具える周知構造をなす。本例では、前記ウエル部３ｃが深い深底リムの場合を例示しているが、ウエル部３ｃが浅い浅底リム、或いはフラットな平底リムであっても良い。
【００１５】
また前記ディスク５は、車軸４のハブ１０に固定されるハブ取付部５ａと、該ハブ取付部５ａから半径方向外方にのびるディスク部５ｂとを一体に具える。このディスク５は、本例では、リム巾中心Ｃよりも車両外側にオフセット（アウトセット）して配され、これによって車軸側に配設するブレーキロータ１１等を含むブレーキ機構Ｂを、車両内側に収容している。なお前記車軸４は、車軸本体４Ａの前端部に、ハブ１０を介して前記ブレーキロータ１１を一体に取り付けた周知構造をなし、このハブ１０のフランジ前端には、この車軸４と同心に突出する車軸突出部１２と、その周囲で等間隔に配置する複数本（例えば４本）のホイール固定用のハブボルト１３とを突設している。
【００１６】
またディスク５の前記ハブ取付部５ａは、その中央に、前記車軸突出部１２をはめ込んで取り付ける中心孔１４を有し、かつその周囲には、前記ハブボルト１３を挿通してナット止めするボルト挿通孔１５を設けている。
【００１７】
そして本発明では、前記リム３とディスク５とを、ダンパー部材６を含む連結手段７によって連結している。
【００１８】
前記連結手段７は、図２に拡大して示すように、前記リム３の内周面から半径方向内方に突出する２枚のリング片２０，２０、前記ディスク５の半径方向外端部に設けられかつ前記リング片２０，２０間に配される結合部２１、及び前記リング片２０と結合部２１との間を夫々継ぐゴム弾性材からなる振動吸収用の前記ダンパー部材６を具える。
【００１９】
前記リング片２０は、前記リム３の内周面から半径方向内方に突出する互いに平行な環状体であり、タイヤ軸方向に向き合う各内側面２０Ｓには、周方向にのびる第１の係合溝２２を凹設している。
【００２０】
またこのリング片２０のうちの一方、例えば車両外側のリング片２０Ａは、本例では、前記リム３に取付け取外し可能であって、本例では、このリング片２０Ａを、前記リム３から小高さで突出する根元部２０ａと、この根元部２０ａに、例えばボルト等の固定金具Ｊを用いて脱着可能に取り付けられるリング本体部２０ｂとから形成している場合を例示している。これによって、リム３とディスク５との組立作業効率を高めるとともに、ダンパー部材６の交換作業を可能としている。
【００２１】
次に、ディスク５に設ける前記結合部２１は、前記リング片２０の各内側面２０Ｓと、それに対向する外側面２１Ｓとの間にそれぞれ間隙Ｄ１を有するとともに、前記外側面２１Ｓに、前記第１の係合溝２２とそれぞれ対向して対となる周方向の第２の係合溝２３を形成している。
【００２２】
そして前記ダンパー部材６は、本例では、矩形状断面を有する一定厚さの板状のゴム弾性材からなり、前記間隙Ｄ１を跨るとともに、その軸方向両端部６Ｅ，６Ｅは、前記対となる第１、第２の係合溝２２，２３にそれぞれ嵌入、保持される。これにより、前記ダンパー部材６をリング片２０と結合部２１との双方に係止することができ、ダンパー部材６とリム３との間、及びディスク５との間を、加硫接着を用いることなく強固にかつ確実に連結しうる。また加硫接着に要する時間と手間を排除しうるため、生産コストの低減、及び生産効率の向上を図ることも可能となる。
【００２３】
なお、前記ダンパー部材６を用いた弾性ホイール１は、前記図３に示すように、前記リム３の他方のリング片２０Ｂに、ダンパー部材６、ディスク５の結合部２１、ダンパー部材６を、例えば車両外方側から順次挿入して組み付け、しかる後、前記リング本体部２０ｂをその根元部２０ａに固定金具Ｊを用いて取り付けることにより、容易にかつ効率良く形成することができる。なお要求により、リング本体部２０ｂは、固定金具Ｊを用いることなく溶接等により根元部２０ａに取り外し不能に固定しても良いが、作業性及びダンパー部材６の交換等のメンテナンス性などの観点から、取り外し可能とするのが望ましい。  
【００２４】
また弾性ホイール１では、前記リム３とディスク５との間の半径方向の荷重変位を、前記ダンパー部材６の剪断変形によって吸収しうる。従って、特に小入力の振動に対して優れた緩衝効果を発揮でき、乗り心地性能や騒音性能を大巾に向上することができる。そのために、前記結合部２１の外周面と前記リム３の内周面との間には、前記剪断変形を許容する隙間Ｄ２を形成している。なお本例では、半径方向の大入力に対して、前記結合部２１の外周面とリム３の内周面とが直接衝合して、乗り心地性能や騒音性能を損ねるのを防止するため、前記外周面、内周面の少なくとも一方、本例では内周面に、前記衝合を緩和する緩衝材２４を設けている。この緩衝材２４を設けるときには、この緩衝材２４と他方の面（本例では外周面）との間に、前記隙間Ｄ２を確保する。
【００２５】
また弾性ホイール１では、タイヤ軸方向の荷重に対しては、ダンパー部材６がその圧縮変形となるため、タイヤ軸方向剛性を高く確保することができ、ダンパー部材６の使用による操縦安定性の低下を抑えることができる。なお操縦安定性のために、前記係合溝２２，２３とダンパー部材６とは圧接していることが好ましく、またダンパー部材６の係止力を充分に確保するため、前記係合溝２２，２３の溝深さＨを１０ｍｍ以上確保するのが好ましい。なお係合溝２２，２３に圧接してダンパー部材６を挿入するために、図６に示すように、前記係合溝２２，２３を、溝底に向かって巾狭となるテーパ状に形成するのも好ましい。
【００２６】
また前記ダンパー部材６では、前記間隙Ｄ１において、そのゴム厚さＴを１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲とするのが好ましく、また前記間隙Ｄ１は前記ゴム厚さＴの５０〜２００％の範囲であるのが好ましい。前記ゴム厚さＴが１０ｍｍ未満では、タイヤ軸方向の荷重がかかったときに、ダンパー部材６が座屈変形する恐れがあり、逆に３０ｍｍを越えると弾性ホイール１の縦剛性が大きくなりすぎたり、又重量が大きくなりすぎるという不利がある。また前記間隙Ｄ１がゴム厚さＴの５０％未満では、縦荷重時のダンパー部材６の縦たわみ量に限界が生じるという不利があり、２００％を越えると、タイヤ軸方向の荷重がかかったときに、ダンパー部材６が座屈変形する恐れが生じ、又重量が大きくなりすぎるという不利もある。
【００２７】
またダンパー部材６では、振動の吸収緩和効果や耐久性の観点から、ゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）を１０〜５０°、複素弾性率Ｅを１．０〜５．０Ｍｐａ、損失正接tan δを０．０５〜０．２の範囲とするのが好ましい。複素弾性率Ｅ及び損失正接tan δの値は、粘弾性スペクトロメータにて温度７０℃、初期伸張１０％、動歪み±１．０％、周波数１０Ｈｚの条件下で測定した値である。なおダンパー部材６に用いるゴム弾性材としては、特に限定されないが、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）等のジエン系ゴム、又はブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等の非ジエン系ゴムが好適に使用でき、要求により補強剤、加硫剤、加硫促進剤、ワックス、老化防止剤などのゴム用の添加剤を適宜配合することができる。
【００２８】
なお前記緩衝材２４としては、前記ダンパー部材６よりも、ゴム硬度、素弾性率Ｅ、及び損失正接tan δをそれぞれ小とした低弾性かつ減衰効果の高いゴム材を使用するのが好ましい。
【００２９】
又前記連結手段７では、車軸４からの駆動力をリム３に的確に伝達するために、前記リング片２０と結合部２１とが周方向に位置ずれしないことも重要であるが、本発明では前記ダンパー部材６が係合溝２２，２３に嵌入されるため、その間にゴム摩擦力が充分に作用する。従って、前記ダンパー部材６及び係合溝２２，２３が、周方向に連続する環状をなす場合にも、リング片２０と結合部２１との周方向の位置ずれを防止しうる。
【００３０】
しかし、前記周方向の位置ずれをより確実に防止するため、本例では、図４、５に示すように、前記第１、第２の係合溝２３、２４を、周方向に分断される複数の凹溝部２６により形成するとともに、前記ダンパー部材６を、前記各凹溝部２６に嵌入される複数かつ扇状の弾性分割片６Ａにより形成している。このように構成することにより、周方向に隣り合う凹溝部２６，２６間の仕切部２７が、前記弾性分割片６Ａのストッパとして機能し、前述のゴム摩擦力と相俟って、リング片２０と結合部２１との周方向の位置ずれをより確実に防止することができる。
【００３１】
このとき、前記弾性分割片６Ａの分割数が少な過ぎると、弾性分割片６Ａの周方向端に作用する応力が過大となるため、耐久性を損ねる傾向となる。また分割数が多過ぎると、弾性ホイール１の組立作業効率を損ねるとともに、各弾性分割片６Ａの周方向長さが小となって、一つの弾性分割片６Ａに作用する半径方向の負荷荷重が増大する傾向となるため、振動の吸収緩和効果や耐久性に不利となる。従って、前記弾性分割片６Ａの分割数ｎは、８〜２０個の範囲が好ましく、また弾性分割片６Ａの周方向長さは、タイヤ軸心からの中心角αに換算して、３６０／ｎの５０〜８０％の範囲が好ましい。なお本例では、ｎ＝８、α＝３０°のものを例示している。
【００３２】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００３３】
図１に示す構造をなすリムサイズ７ＪＪ×１６の弾性ホイールを表１の仕様で試作し、実車走行により操縦安定性及び騒音性能をテストし、ダンパー部材を具えない従来のアルミホイールと比較した。
【００３４】
（１）操縦安定性：
試供品のホイールに、市販のタイヤ（２２５／５０Ｒ１６）を取付け、内圧（２３０ｋＰａ）の条件下で車両（乗用車、２０００cc）の全輪に装着し、ドライアスファルト路面のタイヤテストコースを走行し、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性をドライバーの官能評価により従来例を１００とする指数で表示している。指数の大きい方が良好である。
【００３５】
（２）騒音性能：
前記車両を用い、ロードノイズテストコースを速度６０ｋｍ／ｈにて走行させ、運転席右耳許位置にてオーバオールの騒音を測定し、その周波数分析を行った結果を図６に示す。
【００３６】
【表１】
2005343263.tif 000003
【００３７】
表及び図６に示す如く、実施例の弾性ホイールは、操縦安定性を損ねることなく、しかも１００Ｈｚ以上の周波数帯でロードノイズを大巾に低減しうるのが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の弾性ホイールの一実施例を示す断面図である。
【図２】その主要部を拡大して示す断面図である。
【図３】その分解斜図である。
【図４】係合溝及びダンパー部材が周方向に分断される場合の、連結手段の側面図である。
【図５】係合溝及びダンパー部材が周方向に分断される場合の、連結手段の斜視図である。
【図６】実車走行テストにより測定した車内騒音を周波数分析したグラフである。
【図７】結合溝の他の例を示す断面図である。
【図８】従来技術を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１      弾性ホイール
２      タイヤ
３      リム
４      車軸
５      ディスク
６      ダンパー部材
６Ａ    弾性分割片
６Ｅ    両端部
７      連結手段
２０    リング片
２１    結合部
２２    第１の係合溝
２３    第２の係合溝
２４    緩衝材
２６    凹溝部
Ｄ１    間隙
Ｄ２    隙間
【図１】
2005343263.tif 000004
【図２】
2005343263.tif 000005
【図３】
2005343263.tif 000006
【図４】
2005343263.tif 000007
【図５】
2005343263.tif 000008
【図６】
2005343263.tif 000009
【図７】
2005343263.tif 000010
【図８】
2005343263.tif 000011